Ş.Karahisar, doğu Karadeniz Bölgesi'nde olduğu halde, iklim bakımından Orta Anadolu iklim özelliklerini taşır.Yazlar sıcak kurak, kışlar soğuk ve karlı geçmektedir. Kıyı şeridine paralel olarak uzanan yüksek dağlar denizden gelen nemli ve bol yağışlı rüzgarları tutarak iç kısımlara geçmesini önler. Bu nedenle ortalama yağış miktarı kıyı şeridinde 1300 mm. aştığı halde iç kesimlerde 500 - 700 mm. ye düşer. Ş.Karahisar, son beş yılın rasat sonuçlarına göre ortalama sıcaklık 8.8 C'dir. En yüksek sıcaklık temmuz ayında 9.7 ve en düşük sıcaklık şubat ayında -3 C'dir. Gündüz - Gece ve Yaz - Kış arası ısı farklılığı oldukça farzladır. Yıllık ortalama nisbi nem %61'dir.Nisbi nem en yüksek aralık ayında 71 dir. İlçe merkezin son beş yıllık rasat sonuçlarına göre yıllık ortalama yağıs miktarı 501.23 mm dir. En çok yağış olan ay nisan, en az yağış alan ay ise ağustos ayıdır.Son beş yıllık rasat sonuçlarına göre nisan ayındaki yağış ortalaması 94.8 mm., ağustos ayı yağış ortalaması ise 2.7 mm dir. İlçe merkezinde ortalama karla örtülü gün sayısı 77.9, en yüksek kar örtüsü 115 cm. dir.  Ortalama açık günler sayısı 73.3, ortalama bulutlu günler sayısı 223.8, ortalama kapalı günler sayısı 68 dir. İlçe merkezinde yıllım ortalama rüzgar hızı 1.2 m saniyedir.Ortalama fırtınalı günler sayısı 1.5 dir. Hakim rüzgar yönü Kuzey - Doğu (NE)dur